Kursus i Fusion og Fusionsenergi

Formål:

Kursets formål er at give gymnasieelever (og deres fysiklærer) en introduktion til fusionsprocessen og de perspektiver den giver sum mulig energikilde i fremtiden. Lige nu er der ved at ske et gennembrud i teknologien for mindre fusionsreaktorer og en række interessante projekter er undervejs. Kurset er målrettet som supplement til gymnasiets pensum i fysik A eller B for både htx og stx. Kurset vil give deltagerne hands-on erfaring med Skandinaviens eneste fusionsreaktor.

Indhold:

• Introduktion til kernefysik. Kernekræfter og bindingsenergi. Radioaktivitet. Fission og fusion, atombomben og solen.
• Introduktion til plasmafysik. Sammenhæng mellem tryk og molekylehastighed. Kinetisk temperatur og middel fri vejlængde.
• Fusionsreaktorer. Virkningstværsnit for forskellige fusionsprocesser. Forskellige reaktor principper: Elektrostatisk Interti Indeslutning og Magnetisk indeslutning. Ophedning af plasmaet.
• Praktisk udformning af reaktorer: ITER, Waldstein 7-X, Lockheed Martin, Tri-Alpha, Helion Energy, National Ignition Facility og Viborg Fusionsreaktor
• Fusion som fremtidens energikilde?
• Introduktion til vakuum systemer og vakuum måling.
• Partikel detektorer. Giger-Müller røret, proportional detektorer, Scintillations detektorer. Neutron detektion
• Opstart af reaktor og måling af fusionshastighed for Viborg fusionsreaktor.

Praktiske øvelser:

Kernespektroskopi:

• Energi kalibrering NaI(Tl) scintillations detektor
• Bestemmelse af ukendt radioaktiv isotop på grundlag af gamma spektrum
• Måling af neutron baggrundsstråling

Fusionsreaktor:

• Bestemmelse af sammenhæng mellem ionestrøm, spænding og tryk i plasmaet
• Måling af neutron fluks og bestemmelse af frigivet fusionsenergi
• Måling af spektrum af lys fra deuterium plasma

Målgruppe:

Alle Fysik A og B elever på htx og stx med deres fysiklærer.